EDA課程設(shè)計(jì)--數(shù)字跑表

1、；.一、設(shè)計(jì)題目及要求設(shè)計(jì)題目：數(shù)字跑表要求：1 具有暫停，啟動(dòng)功能； 2 具有重新開始功能； 3 用六個(gè)數(shù)碼管分別顯示百分秒，秒和分鐘。二、設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容總體設(shè)計(jì)：第一，對(duì)于要實(shí)現(xiàn)的暫停、啟動(dòng)和重新開始功能，需要有一個(gè)控制模塊完成相關(guān)控制。第二由題意可知需要一個(gè)分頻模塊，將實(shí)驗(yàn)箱提供的頻率轉(zhuǎn)換為100HZ即數(shù)字跑表百分秒的頻率。第三是計(jì)時(shí)模塊，完成跑表的百分秒、秒和分鐘的計(jì)時(shí)功能。第四由于實(shí)驗(yàn)箱提供的數(shù)碼顯示是掃描顯示，這就需要一個(gè)選時(shí)模塊。第五部分則是顯示模塊。詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程：根據(jù)要求，將設(shè)計(jì)分成五個(gè)模塊：1、控制模塊：使跑表具有啟動(dòng)、暫停及重新開始的功能；2、分頻模塊：將實(shí)驗(yàn)箱所提供的頻率

2、轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)題目所需要的100HZ的時(shí)鐘脈沖；3、計(jì)時(shí)模塊：進(jìn)行百分秒、秒、分的計(jì)時(shí)，并且將當(dāng)前時(shí)間輸出給選時(shí)模塊；4、選時(shí)模塊：從計(jì)時(shí)器得到當(dāng)前時(shí)間輸出給顯示模塊；5、顯示模塊：通過(guò)數(shù)碼管顯示時(shí)間?？倛D如下：仿真波形：第一個(gè)模塊：控制模塊控制模塊主要運(yùn)用了兩個(gè)D觸發(fā)器，輸入到觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)CLK1頻率為2.86Hz，對(duì)電路起到了防抖的功能。START/STOP為啟動(dòng)暫停按鈕，當(dāng)跑表為START狀態(tài)時(shí)CLK端為高電平，Q為1，時(shí)鐘信號(hào)輸出，當(dāng)跑表為STOP狀態(tài)時(shí)CLK端為低電平，Q為0，時(shí)鐘信號(hào)不輸出，從而實(shí)現(xiàn)開始和暫停的功能。與門可控制時(shí)鐘信號(hào)是否被輸出到下一級(jí)。RESET端為全局清零按鈕，

3、接到控制模塊和計(jì)時(shí)模塊的清零端，負(fù)責(zé)將計(jì)數(shù)器清零。當(dāng)RESET為低電平時(shí)，控制模塊和總計(jì)數(shù)器模塊清零，跑表重新開始工作。電路圖如下：仿真波形：第二個(gè)模塊：分頻模塊為了將實(shí)驗(yàn)箱提供的1465HZ轉(zhuǎn)換成實(shí)驗(yàn)需要的100HZ，我將74161接成15進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)分頻的功能，轉(zhuǎn)換為100HZ的近似時(shí)鐘信號(hào)。然后將輸出的時(shí)鐘接入到計(jì)時(shí)模塊。電路圖如下：仿真波形：第三個(gè)模塊：計(jì)時(shí)模塊計(jì)時(shí)模塊由一個(gè)100進(jìn)制計(jì)數(shù)器和兩個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)百分秒向秒、秒向分的計(jì)數(shù)功能需求。100進(jìn)制計(jì)數(shù)器和60進(jìn)制計(jì)數(shù)器均采用兩個(gè)74160，100進(jìn)制采用并行進(jìn)位方式，60進(jìn)制采用整體置數(shù)方式。從100進(jìn)制計(jì)數(shù)器

4、和60進(jìn)制計(jì)數(shù)器這三個(gè)輸出端分別接出八個(gè)端口（百分秒、秒、分的個(gè)位及十位分別由四個(gè)二進(jìn)制代碼表示），將當(dāng)前時(shí)間代碼輸送給選時(shí)模塊，以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的選擇和顯示。(百分秒個(gè)位：H0A,H0B,H0C,H0D;百分秒十位：H1A,H1B,H1C,H1D；秒個(gè)位：S0A,S0B,S0C,S0D;秒十位：S1A,S1B,S1C,S1D;分個(gè)位：M0A,M0B,M0C,M0D;分十位：M1A,M1B,M1C,M1D.)電路圖如下：仿真波形：100進(jìn)制計(jì)數(shù)器（count100）：仿真波形：60進(jìn)制計(jì)數(shù)器（count60）：仿真波形：第四個(gè)模塊：選時(shí)模塊選時(shí)模塊由四個(gè)八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151和一個(gè)地址選擇器

5、74LS161構(gòu)成。地址選擇器74LS161接入一個(gè)1465 HZ的時(shí)鐘信號(hào)，使能端和清零端接高電平，使其循環(huán)工作，產(chǎn)生的一組循環(huán)地址碼接入到四個(gè)八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151上，使其對(duì)地址相同的一組數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，產(chǎn)生四個(gè)二進(jìn)制數(shù)CA,CB,CC,CD，即為數(shù)碼管所要顯示的數(shù)字的編碼。同時(shí)，地址選擇器74LS161產(chǎn)生一組循環(huán)地址碼a、b、c，接到數(shù)碼管的地址端，使其循環(huán)顯示數(shù)字。第一個(gè)74LS151上的輸入端為百分秒、秒、分個(gè)位及十位的四位二進(jìn)制的最低位（ H0A, H1A ,S0A,S1A, M0A, M1A）, 第二個(gè)74LS151上的輸入端為百分秒、秒、分個(gè)位及十位的四位二進(jìn)制的次低位

6、（H0B,H1B ,S0B,S1B,M0B,M1B）, 第三個(gè)74LS151上的輸入端為百分秒、秒、分個(gè)位及十位的四位二進(jìn)制的第二位（H0C,H1C ,S0C,S1C,M0C,M1C）, 第四個(gè)74LS151上的輸入端為百分秒、秒、分個(gè)位及十位的四位二進(jìn)制的第一位（H0D,H1D ,S0D,S1D,M0D,M1D），通過(guò)這四個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)比較器74LS151選出同一組數(shù)(百分秒個(gè)位：H0A,H0B,H0C,H0D;百分秒十位：H1A,H1B,H1C,H1D;秒個(gè)位:S0A,S0B,S0C,S0D;秒十位：S1A,S1B,S1C,S1D;分個(gè)位：M0A,M0B,M0C,M0D;分十位：M1A,M

7、1B,M1C,M1D)作為輸出CA,CB,CC,CD，接到顯示模塊輸入端。電路圖如下：仿真波形：第五個(gè)模塊：顯示模塊顯示模塊采用BCD七段顯示譯碼器7448對(duì)實(shí)驗(yàn)板上數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由選時(shí)模塊輸出的顯示數(shù)字編碼CA,CB,CC,CD接至輸入端A,B,C,D，使輸出端產(chǎn)生七位譯碼連接到實(shí)驗(yàn)箱公共數(shù)據(jù)輸入端ABCDEDG，從而顯示出數(shù)據(jù)。電路圖如下：仿真波形：三、設(shè)計(jì)結(jié)論兩周的課程設(shè)計(jì)很快就結(jié)束了，雖然時(shí)間很短，但是收獲頗豐。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多關(guān)于EDA的知識(shí)，學(xué)習(xí)到了很多EDA的實(shí)用功能，更重要的是鍛煉了我的實(shí)踐動(dòng)手能力，使我深刻地認(rèn)識(shí)到僅僅學(xué)習(xí)課本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要多思考，多

8、實(shí)踐，才能真正把學(xué)到的知識(shí)用到實(shí)際中，而且我也深刻認(rèn)識(shí)到通信專業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域是多么有用武之地，更加使我有了學(xué)習(xí)深造的動(dòng)力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到諸多問(wèn)題，一個(gè)接一個(gè)，總結(jié)下來(lái)還是軟件沒(méi)有學(xué)深刻，出了問(wèn)題也不知道如何排查，波形圖一直找不到自己想看到的，后來(lái)經(jīng)過(guò)問(wèn)同學(xué)和自己的總結(jié)才知道這個(gè)仿真的時(shí)間要足夠長(zhǎng)，才能看到自己所需要的部分。讓我知道做一件事之前的準(zhǔn)備工作是多么重要，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。遇到問(wèn)題才去翻書查資料，這些都是我以后要改進(jìn)的地方。這次的EDA課程設(shè)計(jì)給了我一次非常重要也非常難得的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使我可以將平時(shí)課本上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作。設(shè)計(jì)過(guò)程多于我這個(gè)專業(yè)知識(shí)還不牢固的很困難，